专利名称：一种带有血氧、脉搏监测功能的健康鼠标的制作方法
技术领域：
一种带有血氧、脉搏监测功能的健康鼠标技术领域[0001]本实用新型涉及计算机输入设备和家用人体健康监测设备技术领域，特别是涉 及一种带有血氧、脉搏监测功能的健康鼠标。
背景技术：
[0002]鼠标是一种计算机输入设备，分有线和无线两种，也是计算机显示系统纵横坐标 定位的指示器，因形似老鼠而得名“鼠标”(港台作滑鼠)。“鼠标”的标准称呼应该是“鼠标 器”，英文名“Mouse”。鼠标的使用是为了使计算机的操作更加简便，来代替键盘繁琐的指 令，用于向计算机发送各种相关的指令。[0003]血氧监测是指监测人体动脉中携带氧的血红蛋白与不携带氧的血红蛋白的比例。 脉搏即动脉搏动，随着心脏节律性的收缩和舒张，动脉管壁相应的出现扩张和回缩，在浅表 动脉上可触到搏动。人体血氧、脉搏中蕴藏着丰富的生理病理信息，大量的临床实测结果证 实，血氧的高低和脉搏的特征与心、脑血管疾病有着密切的关系。血氧的高低及脉搏波所表 现出来的形态、强度、速率等方面的综合信息的确在相当程度上反映出人体心、脑血管系统 的许多生理和病理特征。因此，采用简单、易行的方法获取人体的血氧、脉搏情况就显得非 常重要。[0004]目前，鼠标虽然已经成为人们日常生活、工作必不可少的设备之一，但仅仅是作为 计算机的一种输入设备，还不能用于监测鼠标使用者自身的血氧高低、脉搏情况，以便鼠标 使用者对自己的身体健康状况有进一步的了解。随着社会的发展和科学技术的不断进步， 鼠标也在不断地更新换代，人们迫切希望既具有计算机输入设备功能又具有人体健康监测 功能的一种带有血氧、脉搏监测功能的健康鼠标问世。发明内容[0005]本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的鼠标功能单一的缺陷，满足 人们的愿望和一种带有血氧、脉搏监测功能的健康鼠标的市场需求，提供一种带有血氧、脉 搏监测功能的健康鼠标，这种带有血氧、脉搏监测功能的健康鼠标一方面可以作为计算机 通用输入设备，向计算机发送各种指令、坐标等相关信息，控制计算机的相关操作；另一方 面可以作为家用人体健康监测设备，监测鼠标使用者的血氧、脉搏等生理特征，并将该特征 信息传送到计算机，在计算机上采用健康鼠标专用的显示和分析软件，对血氧、脉搏信息进 行显示，并对血氧、脉搏生理信息进行初步的分析，以更直观的形式提示鼠标使用者，使鼠 标使用者及时了解自己的身体健康状况。[0006]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种带有血氧、脉搏监测功能 的健康鼠标，包括设置在鼠标内部空间的鼠标数据采集装置和鼠标电路板，这种带有血氧、 脉搏监测功能的健康鼠标还包括血氧及脉搏反射式光电传感器、血氧及脉搏信号滤波电 路、血氧及脉搏信号放大电路、核心控制芯片、接口电路和电源装置，血氧及脉搏反射式光 电传感器设置在鼠标的侧面位置，血氧及脉搏信号滤波电路、血氧及脉搏信号放大电路、核心控制芯片和接口电路集成在鼠标电路板上，电源装置设置在鼠标内部空间，所述电源装 置连接接口电路，血氧及脉搏反射式光电传感器将采集到的包含血氧、脉搏人体生理参数 的模拟信号传输到血氧及脉搏信号滤波电路，血氧及脉搏信号滤波电路输出端与血氧及脉 搏信号放大电路输入端连接，血氧及脉搏信号放大电路输出端与核心控制芯片输入端连 接，核心控制芯片输出端与接口电路连接。[0007]在上述技术方案中，所述接口电路连接计算机分析及显示系统，所述血氧及脉搏 反射式光电传感器、血氧及脉搏信号滤波电路、血氧及脉搏信号放大电路、鼠标数据采集装 置和核心控制芯片分别连接电源装置。[0008]进一步的，所述鼠标数据采集装置连接核心控制芯片。[0009]进一步的，所述血氧及脉搏反射式光电传感器包括血氧及脉搏反射式光电传感器 发射部件和血氧及脉搏反射式光电传感器接收部件，所述核心控制芯片连接血氧及脉搏反 射式光电传感器。[0010]本实用新型的有益效果是1、本实用新型一方面可以作为计算机通用输入设备， 向计算机发送各种指令、坐标等相关信息，控制计算机的相关操作；另一方面可以作为家用 人体健康监测设备，监测鼠标使用者的血氧、脉搏等生理特征，并将该特征信息传送到计算 机，在计算机上采用健康鼠标专用的显示和分析软件，对血氧、脉搏信息进行显示，并对血 氧、脉搏生理信息进行初步的分析，以更直观的形式提示鼠标使用者，使鼠标使用者及时了 解自己的身体健康状况。本实用新型的精髓在于将健康引入了鼠标，理念在于将健康监测 与日常工作、生活融为一体。本实用新型引入健康的理念，使鼠标与人体健康相结合。鼠标 使用者可以在日常工作、生活中随时的掌控自己的血氧、脉搏状态，而不用刻意去测量自身 的血氧、脉搏等生理特征。本实用新型可以帮助鼠标使用者自动检测血氧和脉搏这两项生 理参数，让鼠标使用者对自己的健康状态有更深入、及时的掌握。2、本实用新型在结构设计 方面，将血氧及脉搏反射式光电传感器设置在正常使用鼠标时大拇指触摸到的鼠标侧面位 置，通过鼠标使用者的大拇指检测其血氧、脉搏生理信息，这样鼠标使用者使用鼠标会更舒 适、更自然、更惬意。所述血氧及脉搏反射式光电传感器包括血氧及脉搏反射式光电传感 器发射部件和血氧及脉搏反射式光电传感器接收部件，核心控制芯片连接血氧及脉搏反射 式光电传感器，血氧及脉搏信号滤波电路、血氧及脉搏信号放大电路、核心控制芯片和接口 电路集成在鼠标电路板上，因此，无论是外观还是手感，本实用新型与常规鼠标并无明显差 异，完全融入到了鼠标使用者的日常工作和生活当中。在鼠标使用者使用鼠标的时候，起 到了随时监控鼠标使用者血氧高低、脉搏特征的功效。将血氧及脉搏反射式光电传感器设 置在正常使用鼠标时大拇指触摸到的鼠标侧面位置，一方面鼠标使用者无需刻意调整手指 的位置就可以测量；另一方面，这样的设计可以更有效的防止包含生理信息的光信号的外 泄，保证了检测的准确性。3、本实用新型配置了专用显示、分析软件，可将血氧、脉搏生理信 息直接显示在计算机上，并对相关生理信息进行综合分析，将更专业、更直观的健康状况及 时、准确的反馈给鼠标使用者。本实用新型与配置了专用显示、分析软件的计算机结合，与 传统的专用血氧仪相比，其区别在于传统的血氧、脉搏仪使用的LCD显示器其显示屏小， 并且不具备分析功能或者具有很少的分析功能。本实用新型将数据传输到计算机，基于计 算机强大的数据分析和存储能力，可以对人体生理信息的数据进行更深入的分析，以更直 观的形式反馈给鼠标使用者，其中包括对话框提示、声音提示等等，比如血氧过低，请联系医院；血氧低，请开窗通风；血氧、脉搏正常，请注意保持；脉搏过闻，请注意休息等其他相关的提示。4、本实用新型设计合理，结构简单，使用方便，实用性强，产品具有广阔的市场前旦-5^ O
[0011]图1是实用新型的结构方框图；[0012]图2是本实用新型的立体结构示意图；[0013]图1至图2中的附图标记说明1——血氧及脉搏反射式光电传感器；2——血氧及脉搏信号滤波电路；3——血氧及脉搏信号放大电路；4——鼠标数据采集装置；5——核心控制芯片；6——接口电路；7——电源装置；8——计算机分析及显示系统；11——血氧及脉搏反射式光电传感器发射部件；12——血氧及脉搏反射式光电传感器接收部件。
具体实施方式
[0014]
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的说明，并不是把本实用新型的实施范围局限于此。[0015]如图1和图2所示，本实施例所述的一种带有血氧、脉搏监测功能 的健康鼠标，包括设置在鼠标内部空间的鼠标数据采集装置4和鼠标电路板，这种带有血氧、脉搏监测功能的健康鼠标还包括血氧及脉搏反射式光电传感器1、血氧及脉搏信号滤波电路2、血氧及脉搏信号放大电路3、核心控制芯片5、接口电路6和电源装置7，血氧及脉搏反射式光电传感器I设置在鼠标的侧面位置，血氧及脉搏信号滤波电路2、血氧及脉搏信号放大电路3、核心控制芯片5和接口电路6集成在鼠标电路板上，电源装置7设置在鼠标内部空间，所述电源装置7连接接口电路6，血氧及脉搏反射式光电传感器I将采集到的包含血氧、脉搏人体生理参数的模拟信号传输到血氧及脉搏信号滤波电路2，血氧及脉搏信号滤波电路2输出端与血氧及脉搏信号放大电路3输入端连接，血氧及脉搏信号放大电路3输出端与核心控制芯片5输入端连接，核心控制芯片5输出端与接口电路6连接。所述接口电路6连接计算机分析及显示系统8，所述血氧及脉搏反射式光电传感器1、血氧及脉搏信号滤波电路2、 血氧及脉搏信号放大电路3、鼠标数据采集装置4和核心控制芯片5分别连接电源装置7。 所述鼠标数据采集装置4连接核心控制芯片5。所述血氧及脉搏反射式光电传感器I包括血氧及脉搏反射式光电传感器发射部件11和血氧及脉搏反射式光电传感器接收部件12， 所述核心控制芯片5连接血氧及脉搏反射式光电传感器I。[0016]血氧及脉搏反射式光电传感器I，本实施例使用的血氧及脉搏反射式光电传感器 I同时具有发射、接收光信号的功能，如图2所示，血氧及脉搏反射式光电传感器接收部件 12接收人体大拇指反射回来的光信号。这就要求血氧及脉搏反射式光电传感器发射部件 11和血氧及脉搏反射式光电传感器接收部件12之间要有良好的隔离，避免血氧及脉搏反射式光电传感器发射部件11发出的光信号不经大拇指的发射直接被血氧及脉搏反射式光电传感器接收部件12接收，这样会对检测结果造成不必要的错误。另外，如图1所示，血氧及脉搏反射式光电传感器I接收来自核心控制芯片5的驱动信号,在驱动信号的控制下,血氧及脉搏反射式光电传感器发射部件11交替发射红光或者红外光，血氧及脉搏反射式光电传感器接收部件12接收大拇指发射回来的包含人体血氧、脉搏信息的光信号，进而转换为所需的直流或者交流模拟电信号，以便后续的处理。[0017]血氧及脉搏信号滤波电路2、血氧及脉搏信号放大电路3，由于在正常状态下，人 体的心率大约为70 90次/分钟，因此血氧或者脉搏生理信号的有效信号频率大概在IHz 左右。同时，在血氧、脉搏交流或者直流模拟信号的采集过程中会引入工频干扰。因此，所 述血氧及脉搏信号滤波电路2采用低通滤波电路，选取的截止频率大概为IOHz左右即可。 在本实施例中，前期的模拟信号包括直流分量和交流分量。模拟信号通过一定值的电容后， 直流信号被滤除，剩余交流分量。交流分量较小，大概为几十毫伏，需通过放大处理后才可 进行AD转换。在实际设计中，可根据需要采用一级或者二级放大电路。当然，当血氧及脉 搏反射式光电传感器I内部已经集成一个放大器的话，那么在血氧及脉搏信号放大电路3 设计中，要调整放大倍数，防止电压过饱和，超出AD转化器的最大电压值，对检测结果造成 误差。在本实施例中，滤波和放大功能均采用分离的元器件(包括电容、电阻)搭建电路，来 实现所要求的功能。[0018]鼠标数据采集装置4，鼠标数据采集装置4采用普通鼠标的通用设计方法进行设 计。[0019]核心控制芯片5、接口电路6，本实施例将采集到的数据和血氧、脉搏模拟信号在 核心控制芯片5汇集，并在核心控制芯片5完成一系列的相关处理，最终的数据最终通过接 口电路6 (即USB接口电路)传输到计算机。本实施例采用的是计算机USB接口供电的方 式，因此核心控制芯片5必须做到低功耗。其主要功能包括(I)产生红光和红外光驱动信 号。该信号用于驱动血氧及脉搏反射式光电传感器I。(2)完成血氧、脉搏模拟信号的高 精度AD转化。血氧、脉搏生理信号需要二通道、十二位的转化。(3)标准鼠标数据的处理。(4)其他相关的功能。接口电路6主要实现本实施例与计算机的连接。在本实施例中采用 接口电路6 (即USB接口)实现数据的传输。同时，接口电路6要给本实施例所述的一种带 有血氧、脉搏监测功能的健康鼠标供电。[0020]电源装置7，通过接口电路6 (即USB接口电路)从计算机获取的电源电压为5V， 而本实施例的其他组成部分需要另外压值的电压，比如1. 2V、1. 8V、3. 3V。电源装置7的作 用就是完成5V到1. 2V、1. 8V、3. 3V的线性转化。电源装置7的性能必须稳定，电源是整个 系统稳定的基础，电源不稳，整个系统的稳定性、精确性就无从谈起。本实施例的电源允许 的电压波动范围是1%。[0021]计算机分析及显示系统8，计算机分析及显示系统8主要完成血氧、脉搏生理信息 在计算机上的显示、分析，并根据分析结果给用户以相应的提示，比如血氧过低，请联系医 院；血氧低，请开窗通风；血氧、脉搏正常，请注意保持；脉搏过闻，请注意休息等其他相关 的提示。在计算机分析及显示系统8的设计过程中，尽可能的做到人性化、直观化。[0022]以上所述仅是本实用新型的一个较佳实施例，故凡依本实用新型专利申请范围所 述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包含在本实用新型专利申请的保护范围 内。
权利要求1.一种带有血氧、脉搏监测功能的健康鼠标，包括设置在鼠标内部空间的鼠标数据采集装置(4)和鼠标电路板，其特征在于还包括血氧及脉搏反射式光电传感器(I)、血氧及脉搏信号滤波电路(2)、血氧及脉搏信号放大电路(3)、核心控制芯片(5)、接口电路(6)和电源装置(7 )，血氧及脉搏反射式光电传感器(I)设置在鼠标的侧面位置，血氧及脉搏信号滤波电路(2)、血氧及脉搏信号放大电路(3)、核心控制芯片(5)和接口电路(6)集成在鼠标电路板上，电源装置(7 )设置在鼠标内部空间，所述电源装置(7 )连接接口电路(6 )，血氧及脉搏反射式光电传感器(I)将采集到的包含血氧、脉搏人体生理参数的模拟信号传输到血氧及脉搏信号滤波电路(2)，血氧及脉搏信号滤波电路(2)输出端与血氧及脉搏信号放大电路(3)输入端连接,血氧及脉搏信号放大电路(3)输出端与核心控制芯片(5)输入端连接，核心控制芯片(5)输出端与接口电路(6)连接。
2.根据权利要求1所述的一种带有血氧、脉搏监测功能的健康鼠标，其特征在于所述血氧及脉搏反射式光电传感器(I)、血氧及脉搏信号滤波电路(2)、血氧及脉搏信号放大电路(3)、鼠标数据采集装置(4)和核心控制芯片(5)分别连接电源装置(J)。
3.根据权利要求1所述的一种带有血氧、脉搏监测功能的健康鼠标，其特征在于所述鼠标数据采集装置(4 )连接核心控制芯片(5 )。
4.根据权利要求1所述的一种带有血氧、脉搏监测功能的健康鼠标，其特征在于所述血氧及脉搏反射式光电传感器(I)包括血氧及脉搏反射式光电传感器发射部件(11)和血氧及脉搏反射式光电传感器接收部件(12)，所述核心控制芯片(5)连接血氧及脉搏反射式光电传感器(I)。
专利摘要一种带有血氧、脉搏监测功能的健康鼠标，包括鼠标数据采集装置、血氧及脉搏反射式光电传感器、血氧及脉搏信号滤波电路、血氧及脉搏信号放大电路、核心控制芯片、接口电路和电源装置，血氧及脉搏反射式光电传感器设置在鼠标侧面位置，血氧及脉搏信号滤波电路、血氧及脉搏信号放大电路、核心控制芯片和接口电路依序电性连接并集成在鼠标电路板上，电源装置设置在鼠标内部空间，血氧及脉搏反射式光电传感器连接血氧及脉搏信号滤波电路。本实用新型作为计算机通用输入设备使用的同时，又可监测鼠标使用者的血氧、脉搏等生理特征，人们可以在日常工作、生活中不用刻意去测量而随时掌控自己的血氧、脉搏状态。
文档编号A61B5/1455GK202854733SQ20122045749
公开日2013年4月3日 申请日期2012年9月10日 优先权日2012年9月10日
发明者武剑辉, 栾强厚, 王正发 申请人:广东睿超电子科技有限公司